5G时代高校网络如何建设(下篇)
2019-06-09 17:15

  Wi-Fi 6和5G,将要给高校的无线网络建设带来什么变化?5G时代,高教的无线网络,该怎么来建设?

  本文主要阐述在3G、4G乃至即将到来的5G时代,针对高校网络建设,锐捷如何通过移动通信网和Wi-Fi网络实现“连接融合、联合部署”。上篇(5G时代,高校网络如何建设)已经从技术角度,比较了Wi-Fi 6和5G背后的需求设计。

  今天为您带来的是下篇,通过分析高校中典型的场景模型,给出网络建设的建议。

  一所校园相当于一个小社会,里面有很多特色分明的建筑,有宿舍、教室、图书馆、办公楼,一些户外的场馆,还有风景如画的室外设施等,这里有很多不同的业务需求。

  教室场景,典型的大开间,人员很密集,有些阶梯教室可能会上百人,主要应用教学类的业务。访问教学资源就意味着肯定是在内网访问。可以看到,智慧教室和互动式教学是未来教学的大趋势,这种互动教学里一定会涉及到移动交互。还有一些现场教学会采用VR设备,比如已经应用的医学、外语。这些都是网络高带宽应用,是必然的发展趋势。

  建议以Wi-Fi为主、5G为辅搭建网络。每个教室部一台无线AP,推荐采用三射频的Wi-Fi 6设备,为每个教室里提供超过1Gpbs的吞吐,满足100个学生使用。测试显示,30个用户同时在一个房间里面观看VR,每个VR的带宽超过30兆,这就是未来教室的业务模型。相比较而言,5G的一个基站需要覆盖一个楼层,十几间教室共享一个5G基站,这个带宽根本无法支撑未来的智慧教室和互动教学。所以,建议用5G作为辅助,支撑普通手机的访问互联网应用,用Wi-Fi来支撑教学应用。

  图书馆场景,特点是人更多,现在学生自带电脑已经非常普及,上图书馆都会用笔记本电脑,他们的学习内容包括资料查询、视频观看等多种丰富的方式。另一个趋势是,图书馆里会有更多物联网应用,比如图书追踪、借阅管理等。

  这种场景既会用到RFID,也会用到Wi-Fi。所以,从性能和新智能终端的角度考虑,建议以Wi-Fi为主、5G为辅的方式建设网络。Wi-Fi推荐三射频的Wi-Fi 6设备,同时加可扩展物联网的插件,满足学生上网和智慧物联网应用两种需求。比较而言,在这个场景,5G的性能也还不错,但是5G对PC访问互联网的兼容性并不太好,所以只能是5G辅助。

  科研办公楼场景,人员并不密集,但是房间多,业务主要以校内局域网资源为主,可能还有保密性的要求,比如一些涉密的科研类或者校内安全性的资源访问。办公桌上的访问以PC为主,投影、打印机、会议设备等智能办公设备会逐渐增多,也会有无线投屏、无线会议等办公应用。建议的网络建设模式也是Wi-Fi为主、5G为辅。

  无线产品推荐双频双流AP即可,因为房间不是特别大,人也不是特别多。这种场景下,5G性能够用;但5G主要的问题没办法接电脑等智能办公设备,并且公网对于安全性需求也无法满足。在这个场景下,5G也只能提供手机上网使用。

  校园里最有特色的场景就是宿舍。宿舍是一个相当密集又互相隔间的空间,每个空间四到八人;学生在宿舍里主要以娱乐为主,每天晚上8点到12点是重度用网时段。WIS网优云平台上的2,500多所高校无线体验数据显示,学生用网的大部分应用来自于手机视频,每人每个月会超过20G。据工信部2018年的统计数据,4G的DOU(平均每户每月上网流量)大概为5GB,Wi-Fi的使用量是4G的四倍。预计到2022年,人均带宽需求量超过25兆,这就意味着每个宿舍都要提供100兆以上的接入带宽。

  5G是否可以满足100兆以上的接入带宽,其实很难,纯5G部署满足这样的需求很有挑战。按照运营商典型的部署,在宿舍里部署小基站,把一个BBU(基站)部署在弱电间,pRRU(射频)部署到走廊。那么,20到30个宿舍房间会共用一个基站、共用一个小区,一个小区提供一个1Gpbs到1.5Gpbs的吞吐。这样计算,每个房间在使用高峰期只会有30兆带宽,宿舍的高峰期会持续长达4个小时以上,这与目前100兆左右带宽的需求有非常大的差距。

  未来3-5年,这种传统的部署方法一定无法满足宿舍上网需求。当然,运营商也可以逐步改善部署,比如5-6个房间部署一个小区,但是这也意味着投资也会增加十倍。

  在宿舍还存在非常明显的流量被抑制的问题。预计2024年,DOU会增长5~10倍以上,但是5G用户迁移不够快。2024年,预计5G用户占比40%,4G用户仍然有60%。5~10倍的DOU增长需求就是4G基站的容量增长为60%*(5~10),也就是现在的3~6倍。现实是这部分的流量既不能被4G承载,也不会被5G承载;如果没有Wi-Fi,网络需求会被持续抑制。

  所以,建议在宿舍部署Wi-Fi和5G,二者互为补充,不区分谁为主谁为次。5G可以满足学生低流量的应用,比如即时通讯,聊天,上网等;晚上高峰期5G无法支撑的时候,使用Wi-Fi。

  高校的文体公共设施场景,包括室外开阔的活动区和大型的文体场馆。主要需求是师生用手机来访问互联网,应用多为即时通信、娱乐等。短期内看起来不会有太大的需求变化,可能带宽需求会提升一点。在这个场景,建议以5G为主、Wi-Fi为辅部署网络。因为5G 天生就擅长满足娱乐需求,即时通信具有低带宽、低时延要求,这是5G的强项;其他的应用,5G的性能也够用,而且能够满足大范围连续覆盖,没有漫游,体验非常好。相对而言,Wi-Fi 6并不是不能部署,只是这些场景里,Wi-Fi的建设成本反而会更高,比如需要爬到场馆的顶上去部署AP。当然,也可以在一些关键区域去做热点覆盖,满足PC或者集会的需要。

  5G更像出租车,不用花钱买,要花钱租,必须支付5G的流量费,好处是连续性更好,就像人们在哪个城市都能打到出租车;但是个性化和私密化会不足,有时候叫车叫不到,有时候的车况很差;也不是什么都能载,比如自行车就不让装在出租车里;另外,出租车也不是哪里都会去,可能会根据回程收益多收钱或者拒载。

  Wi-Fi 6 就像私家车,要花钱买,但是用得自由。缺点是连续性不足,如果出差到其他城市,自己的车肯定开不了。好处是,只要在本地就可以随时用,而且车况有保障,几乎什么都能载,哪里都能去。

  综合了以上几个方面,建议在高校,融合Wi-Fi和5G建设一个兼容网络,基于负载和业务类型,分场景、分重点的采用5G和Wi-Fi6做网络部署,最终实现连续的、高效的、安全的无线覆盖。

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